第七章动量章末教考衔接2025高考物理二轮专题
展开一、安全气囊中的动量问题【真题1】 (2020·全国卷Ⅰ14题)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞, 车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很 短时间内减小为零,关于安全气囊在此过程中的作用,下列说法正确 的是( )
解析: 行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞,车内安全气囊被弹出并 瞬间充满气体,增大了司机的受力面积,减少了司机单位面积的受力 大小,可以延长司机的受力时间,从而减小了司机受到的作用力,A 错误,D正确;碰撞前司机动量等于其质量与速度的乘积,碰撞后司 机动量为零,所以安全气囊不能减少碰撞前后司机动量的变化量,B 错误;碰撞过程中通过安全气囊将司机的动能转化为司机对安全气囊 做的功,C错误。
【真题2】 (2022·重庆高考4题)在测试汽车的安全气囊对驾乘人 员头部防护作用的实验中,某小组得到了假人头部所受安全气囊的作 用力随时间变化的曲线(如图)。从碰撞开始到碰撞结束过程中,若 假人头部只受到安全气囊的作用,则由曲线可知,假人头部( )
人教版教材选择性必修第一册P9“STSE”讲述了利用汽车碰撞实验,它是综合评价汽车安全性能最有效的方法,通过碰撞实验,可以研究汽车碰撞过程中安全气囊能否爆开?安全带是否发挥了作用等。
衔接分析:人教版教材选择性必修第一册P9“STSE”讲述了通过汽 车碰撞实验研究汽车安全气囊和安全带对驾乘人员的保护问题,2020 年全国卷Ⅰ卷和2022年重庆高考题均以汽车碰撞过程中安全气囊对驾 乘人员的保护为背景设计相关问题,而且涉及的问题更具体。
二、冰壶运动中的动量和能量问题
【真题3】 (2022·天津高考10题)冰壶是冬季奥运会上非常受欢迎 的体育项目。如图所示,运动员在水平冰面上将冰壶A推到M点放 手,此时A的速度v0=2 m/s,匀减速滑行x1=16.8 m到达N点时,队友 用毛刷开始擦A运动前方的冰面,使A与NP间冰面的动摩擦因数减 小,A继续匀减速滑行x2=3.5 m,与静止在P点的冰壶B发生正碰,碰 后瞬间A、B的速度分别为vA=0.05 m/s和vB=0.55 m/s。已知A、B质量 相同,A与MN间冰面的动摩擦因数μ1=0.01,重力加速度g取10 m/s2, 运动过程中两冰壶均视为质点,A、B碰撞时间极短。求冰壶A:
(1)在N点的速度v1的大小;
答案:0.8 m/s
(2)与NP间冰面的动摩擦因数μ2。
解析:设碰撞前瞬间A的速度为v2,由动量守恒定律可得mv2= mvA+mvB
教科版选择性必修第一册P25“自我评价”第3题 冰壶运动深受观众喜爱,图1(a)为2014年2月在索契举行的第 22届冬奥会上中国队员投掷冰壶的镜头。在某次投掷中,冰壶甲运动 一段时间后与对方静止的冰壶乙发生弹性碰撞,如图1(b)所示。若 两冰壶质量相等,则碰后两冰壶最终停止的位置,可能是图2中的哪 幅图?为什么?
衔接分析:教科版教材选择性必修第一册P25第3题和2022年天津高考 题均是以冰壶运动比赛为背景考查动量守恒定律和碰撞问题。
1. (多选)安全带是汽车行驶过程中生命安全的保障带。如图,在汽 车正面碰撞测试中,汽车以72 km/h的速度发生碰撞。车内假人的 质量为50 kg,使用安全带时,假人用时0.8 s停下;不使用安全带 时,假人与前方碰撞,用时0.2 s停下。以下说法正确的是( )
解析: 碰撞过程中,汽车和假人组成的系统受撞击力作用, 总动量不守恒,故A错误;假人的初动量为p=mv0,末动量都为0, 所以无论是否使用安全带,假人动量变化量相同,故B正确;使用 安全带时,根据动量定理有Ft=0-p,解得F=1 250 N,假人受到 的平均作用力约为1 250 N,故C正确;不使用安全带时,根据动量 定理有F't'=0-p,解得F'=5 000 N,假人受到的平均作用力约为5 000 N,故D错误。
2. 2022年北京冬奥会我国运动员在冰壶比赛中取得了新的突破。比赛 中运动员用脚蹬固定的起踏器后和冰壶一起前进,在前掷线处将冰 壶脱手。按比赛规则,队友可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰 面,减小冰面的动摩擦因数来调节冰壶的运动,使其到达理想位 置。已知冰壶质量m=20 kg,运动员质量M=70 kg,重力加速度大 小g=10 m/s2。(冰面视作水平面,冰壶视为质点)
(1)在某次投壶过程中运动员离开起踏器时他和红色冰壶的速率v1 =2 m/s,已知运动员和起踏器相互作用的时间t=2.0 s,求此 过程中运动员(包含冰壶)在水平方向所受平均作用力的大 小F;
解析:对运动员和冰壶整体分析:根据动量定理得Ft= (m+M)v1
(2)若红色冰壶沿直线运动到距营垒中心x0=5 m处的速度v2= 1.8 m/s,队友通过在其滑行前方持续摩擦冰面,使冰壶与 冰面间的动摩擦因数变为原来的90%,冰壶滑过被毛刷摩 擦过的冰面后以v3=1.2 m/s的速度与静止在营垒中心、质 量相等的蓝色冰壶发生对心碰撞,碰后无人再用毛刷摩擦 冰面,蓝色冰壶以v4=1.0 m/s的速度向前滑行。求碰撞后 红色冰壶的滑行距离x。
解得μ=0.02设碰撞后红壶的速度为v5,红壶和蓝壶碰撞过程动量守恒,根 据动量守恒定律得mv3=mv4+mv5
2024届高考物理新一轮复习专题强化试卷:第七章 专题强化练十二 动量和能量的综合问题: 这是一份2024届高考物理新一轮复习专题强化试卷:第七章 专题强化练十二 动量和能量的综合问题,共3页。试卷主要包含了如图所示,半径R=1,4 m,H=0等内容,欢迎下载使用。
2023版高考物理总复习之加练半小时 第七章 微专题50 动量和能量的综合问题: 这是一份2023版高考物理总复习之加练半小时 第七章 微专题50 动量和能量的综合问题,共8页。
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